CN111163413A - 用于mems转换器的至少一个膜单元的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于MEMS转换器的至少一个膜单元(1)的制造方法，其中在载体(2)上形成数个各具有至少一个电极层(4、5)和至少一个压电层(6)的压电式转换器单元(3)。根据本发明，从所述转换器单元(3)移除所述载体(2)，并且将所述转换器单元(3)中的至少一者布置在膜(10)上并与所述膜连接，以形成所述至少一个膜单元(1)。此外，本发明还涉及所述膜单元(1)。

Description

用于MEMS转换器的至少一个膜单元的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于MEMS转换器的至少一个膜单元的制造方法，其中在载体上形成数个各具有至少一个电极层和至少一个压电层的压电式转换器单元。

背景技术

由DE 603 13 715 T2已知一种制造MEMS转换器的方法。该方法是在衬底上施覆牺牲层。而后依次施覆膜层、下电极层、活性层和上电极层。这种制造方法的缺点是灵活度有限。

发明内容

因此，本发明的目的是能够将MEMS转换器的膜单元的制造方法设计得更灵活。

这个目的通过本发明的制造方法而达成。

本发明提出一种用于MEMS转换器的至少一个膜单元的制造方法。MEMS是一个缩写，代表的是微机电系统。借助MEMS转换器可将电信号转换成运动以及将运动转换成电信号。因此，MEMS转换器可用于产生和/或检测声波。MEMS转换器由此可用作扬声器和/或传声器。其中，MEMS转换器将包括音频信号的电信号转换成声音。然而，MEMS转换器也可以检测声音并将其转换成仍包括音频信号的电信号。其中，MEMS转换器将电信号转换成偏移，该偏移可被传递到膜单元的膜上。偏移对周围介质(特别是空气)产生压力并激发周围介质振动，从而产生声音。反之，当有例如声音形式的压力波动抵达膜时，膜发生偏移并将偏移传递至转换器单元，转换器单元将偏移转换成电信号。这样就可以检测声音。MEMS转换器还可用于检测且/或产生可听波长谱中的声音。MEMS转换器例如可应用在智能手机、计算机、MP3播放器或者用于播放音乐或用于记录声音的其他设备中。补充地或替代地，借助MEMS转换器也可以产生且/或检测超声波范围内的声音。因此，MEMS转换器例如可用于试验设备、接近传感器或测距传感器，或者说可用于测量距离。补充地或替代地，MEMS转换器也可用于泵装置，以便对介质施加压力。MEMS转换器例如可应用在微型泵或者说微机械系统中。

膜单元例如可布置在印制电路板上以形成MEMS转换器。举例而言，膜单元可通过开口和/或孔洞而布置在印制电路板中，以便膜单元能自由振动。由此形成能够产生且/或检测声音的MEMS转换器。膜单元可以通过开口和/或孔洞而张紧。补充地或替代地，膜单元也可以布置在壳体中，特别是被夹紧在壳体中，以便例如形成入耳式耳机(例如听力设备)。

所述制造方法是在载体上形成数个各具有至少一个电极层和至少一个压电层的压电式转换器单元。压电层由压电材料形成。压电层被施加电信号时发生偏移。反之，压电层自身偏移时则产生电信号。

载体可例如是硅晶片、玻璃板、金属、金属箔和/或外延晶片。载体用作底架，在该底架上构建转换器单元。载体例如可具有至少为500μm的厚度。特别地，载体为几毫米厚。这样就可以很方便地操作载体。

借助至少一个电极层可将电信号引向压电层以及从压电层引走电信号。在至少一个电极层与压电层之间有利地形成电连接。

转换器单元至少包括至少一个电极层和至少一个压电层。

根据本发明，从所述转换器单元移除所述载体。借此将转换器单元至少部分地彼此分离，使得转换器单元可被暂存并且按需要接受进一步处理。可以在还不必确定后续将以何种方式形成膜单元的情况下形成多个转换器单元。转换器单元的制造基本上与膜单元的制造无关。转换器单元的制造可以标准化。通过这种方式并且通过制造大量彼此间可以高度相似的转换器单元，使得膜单元和MEMS转换器的制造具有高度灵活性。在下个制造步骤中，可将转换器单元以近乎任意的方式布置在膜上，从而使膜单元和MEMS转换器在形状和设计上具有大量不同的可能性。

进一步地，将所述转换器单元中的至少一者布置在所述膜上并与所述膜连接，以形成所述至少一个膜单元。也就是说，所述制造方法包括以下步骤：先制造转换器单元，再将转换器单元布置到可以是已经存在的膜上并与膜连接。这样就可以例如在不必规划膜单元的未来外观的情况下大量制造转换器单元。还可以对转换器单元进行功能测试并且从生产中剔除有瑕疵的转换器单元。此外，可以在实施制造方法期间重新确定或更改膜单元的设计。另外，可将转换器单元以任意的形式、布置方式、设计和/或几何形状放置在膜上。再者，需要时也可以由数个转换器单元形成一个膜单元。举例而言，可以在将转换器单元布置到膜上时将转换器单元分组以形成膜单元。

有利的是：将所述转换器单元彼此分离地形成在所述载体上。借此简化后续处理，这是因为例如在从转换器单元移除载体时，单体的转换器单元已经分离。不再需要将转换器单元彼此分离。

作为补充方案或替代方案，可以在移除所述载体之前或之后将所述转换器单元彼此分离。如果在转换器单元还布置在载体上时将转换器单元彼此分离，就可以更方便地操作带有转换器单元的载体。反之，如果在移除载体之后分离转换器单元，就可以灵活地例如在需要转换器单元时才分离转换器单元。作为补充方案或替代方案，也可以仅对所需数量的转换器单元进行分离。

有利的是：所述转换器单元以某种方式彼此分离地形成且/或被彼此分离，从而形成至少一个单体化的转换器单元。由此形成单体的转换器单元，这些转换器单元例如可按要求以特定的几何形状或布置方式布置在膜上。作为补充方案或替代方案，所述转换器单元也可以以某种方式彼此分离地形成且/或被彼此分离，从而形成至少一个由至少两个转换器单元构成的联合组。当例如按照要求或者为方便使用起见而需要膜单元包括至少两个转换器单元时，这样就能简化转换器单元在膜上的布置。

有利的是：在所述载体上形成承载层，将所述转换器单元的所述至少一个电极层和所述至少一个压电层形成在所述承载层上。借助承载层例如可以补偿载体的不平度，从而形成用于至少一个电极层和至少一个压电层的明确表面。然而，承载层也可用于从转换器单元移除载体。举例而言，回收利用载体是有利的。载体例如可形成为购置价格较贵的硅晶片，因此，回收利用硅晶片是有意义的。借助承载层可以更方便地从转换器单元移除载体。举例而言，可部分移除承载层，以便能从转换器单元移除载体。承载层例如可作为外延层形成在载体上。

补充地或替代地，承载层也可构成转换器单元的一部分。举例而言，承载层可以比压电层具有更高的刚度，使得压电层能够朝承载层偏移。承载层由此可形成用于转换器单元的紧固元件。如此一来，承载层可用作锚定点或保持层。

作为补充方案或替代方案，可将所述至少一个电极层、所述至少一个压电层和/或所述承载层上下叠置地形成在所述载体上。借此逐层构建转换器单元并使其从载体延伸开去。

有利地，在所述载体上形成第一和第二电极层。借助两个电极层可以形成包含压电层的电流回路。其中，两个电极层中的一者可用作接地(Masse)或者说基准电位。

作为补充方案或替代方案，有利的是：将所述压电层形成在所述第一与第二电极层之间。以此方式，借助两个电极层从上方和下方对压电层进行接触。

有利的是：先形成所述第一电极层，再形成所述压电层，而后形成所述第二电极层。借此可逐层形成转换器单元，其中压电层形成在两个电极层之间。作为补充方案或替代方案，可以首先形成所述承载层。在此情况下，承载层是最底层。

有利地，借助沉积方法(特别是选择性沉积方法)和/或涂布方法来逐层形成转换器单元。这些方法是制造微电子器件的常用方法。沉积方法可以例如是气相沉积法。其中，基本上可以使用任何一种能够形成转换器单元的各层的方法。其中，转换器单元的层可具有几微米的厚度。这类方法例如应用于半导体技术。

有利的是：在所述载体上整面地形成所述承载层、所述至少一个电极层和/或所述压电层。借此简化制造方法，因为相应的层是沿着整个载体布置。

作为补充方案或替代方案，有利的是：在所述转换器单元之间将所述承载层、所述至少一个电极层和/或所述压电层至少部分地移除，从而将所述转换器单元至少部分地彼此分离。借此可将转换器单元彼此分离。举例而言，可以仅留下承载层，使得转换器单元通过承载层而保持彼此连接。作为补充方案或替代方案，在两个相邻转换器单元形成联合组的情况下，也可以在这两个转换器单元之间保留至少一个电极层。而后，留下的电极层可用作这两个转换器单元的公共电极(例如接地)。

有利的是：分离所述转换器单元时，至少在几个转换器单元之间仅移除所述压电层和至少一个电极层，使得在所述这些转换器单元之间至少所述承载层保持完好，以便所述这些转换器单元形成联合组。承载层借此将转换器单元连接成组并且将转换器单元相对固定。补充地或替代地，也可以是转换器单元组的电极层保持完好，以便这个电极层例如能形成用于为转换器组接地，也就是用于基准电位的电极。

有利的是：在所述载体上选择性地形成所述至少一个电极层、所述至少一个压电层和/或所述承载层，以便形成至少部分地彼此分离的转换器单元。这例如可以借助半导体技术或薄膜技术中所采用的光刻法来实施。举例而言，可以使用掩模，借助掩模在载体上形成图形。随后在图形上形成层。

有利的是：通过蚀刻和/或切割来移除所述至少一个电极层、所述压电层和/或所述承载层。借此可将转换器单元选择性地彼此分离。

有利的是：断开所述载体与所述承载层之间的连接以从所述转换器单元移除所述载体。这可以例如以机械方式来实施。补充地或替代地，也可以通过化学方式来分离承载层与载体。借此可解除或至少削弱载体与承载层之间的连接，以便能分离转换器单元。其优点在于，在此过程中载体保持完好。载体例如可形成为昂贵的硅晶片，因此，通过断开载体与承载层之间的连接，可对载体进行回收利用。

作为补充方案或替代方案，可以磨除且/或溶解所述载体。这适用于载体价格低廉的情况。

作为补充方案或替代方案，也可以例如以化学方式溶解承载层，借此断开载体与转换器单元之间的连接。

有利的是：将所述至少一个转换器单元布置在部分固化的膜上。该膜可以是B级膜(B-Stage Membran)。其中，该膜自身还具有粘性。作为补充方案或替代方案，随后可将所述膜完全固化，使得所述转换器单元以材料接合的方式与所述膜连接。其中，可以通过加热来进行固化。这样就能方便地将转换器单元与膜连接。

有利的是：所述膜由聚合物形成。举例而言，所用的聚合物可以是高柔性的硅胶、聚对亚苯基二亚甲基(Poly(p-xylylene))和/或聚对二甲苯(Parylene)。补充地或替代地，可用增强剂(例如倍半硅氧烷)增强该膜。借助增强剂例如可提高膜的耐热性，这样就可以在不损坏膜单元的情况下对膜单元例如进行钎焊。

有利的是：将所述膜形成在膜载体上。膜可沉积在膜载体上。这有利于提供符合需要的膜。作为补充方案或替代方案，也可以在滚筒上提供膜。借此可基本上无限地提供膜。其中，可以按需要从滚筒上取用膜。

有利的是：从所述转换器单元移除所述载体后，将所述转换器单元暂存。举例而言，可以用机器人捡取转换器单元，放置在贮存元件上以进行暂存。借助贮存元件可将转换器单元运送至后续处理场所，或者将转换器单元暂存以作后续处理。

有利的是：用所述膜形成数个膜单元。借此可降低制造成本。举例而言，可以在相应大小的膜上逐个或分组地布置数个形成膜单元的转换器单元。

作为补充方案或替代方案，有利的是：分离两个膜单元之间的区域内的所述膜。借此可将包含一个或数个转换器单元的膜单元单体化。

有利的是：在所述至少一个电极层、所述压电层和/或所述承载层中形成至少一个缺口，以便能形成到所述至少一个电极层的电连接。缺口也可形成为镀通孔，可以在该镀通孔中布置电线，以便将用于产生声音的电信号引向压电层且/或将检测到声音时所产生的电信号从压电层引走。

有利的是：为所述转换器单元和/或所述膜单元配置至少一个电导体以实现到所述至少一个电极层的所述电连接。导体可形成为导体层，借助印刷方法、沉积方法和/或涂布方法来施覆该导体层。

此外，本发明还提出一种膜单元，所述膜单元包括膜和至少一个与所述膜连接的转换器单元，所述转换器单元包括至少一个电极层和至少一个压电层。借助压电层可将例如可包括音频信号的电信号转换成偏移。这一偏移可被传递到膜上，以便例如产生特别是可听声音。因此，膜单元可作为扬声器进行工作。补充地或替代地，声音也可以激发膜振动，致使膜发生偏移。这一偏移可被传递到压电层上，压电层继而产生电信号。电信号可包含音频信号，使得膜单元可作为传声器进行工作。

其中，所述膜单元可按照如前所述和/或如下所述的至少一个方法特征而形成。

进一步地，转换器单元可以以近乎任意的形式、几何形状和/或布置方式布置在膜上。举例而言，可以将三个转换器单元在膜上布置成三角形，使得膜单元包括三个布置成三角形的转换器单元。

附图说明

本发明的其他优点记载于以下实施例中。其中：

图1为数个逐层构建的转换器单元的侧面示意图，

图2为数个彼此分开形成的转换器单元的侧面示意图，

图3为数个转换器单元的侧面示意图，

图4为数个转换器单元的侧面示意图，其中载体被移除，

图5为膜上的数个转换器单元的侧面示意图，

图6为膜上的数个转换器单元的俯视示意图，以及

图7为数个膜单元的俯视示意图。

具体实施方式

图1示出数个逐层构建的压电式转换器单元3a-3d的侧面示意图。本实施例中示出四个转换器单元3a-3d，其中图1可以仅为局部图。转换器单元3a-3d布置在载体2上。在载体2上可形成1000个或更多个转换器单元3a-3d以实现批量制造。转换器单元3a-3d与膜10共同形成可用于MEMS转换器的膜单元1(参见图5及之后各图)。

需要注意的是，各附图均为示意图。尺寸和尺寸比例不必与真实情况相一致。此外，附图仅用于说明包含各单一步骤的制造方法。不同特征的相互布置可以但不必与真实情况相一致。

转换器单元3a-3d的制造方法是在载体2上形成至少一个电极层4、5和至少一个压电层6。因此，转换器单元3a-3d至少包括至少一个电极层4、5和至少一个压电层6。根据本实施例，在载体2上整面地形成至少一个电极层4、5和至少一个压电层6。此处所示的至少一个电极层4、5和至少一个压电层6的阴影区域可以在一个方法步骤中被移除，借此将转换器单元3a-3d彼此分离。阴影区域例如可以是蚀刻区8。蚀刻区8例如可借助半导体技术所使用的蚀刻方法来加以移除。彼此分离的转换器单元3a-3d例如图示于图3中。

借助压电层6可将例如包括音频信号的电信号转换成偏移。当压电层6被施加该电信号时，压电层6自身发生偏移。这一偏移可被转换成声音，该声音可包括对应于该音频信号的音响、音乐和/或语言。因此，转换器单元3a-3d可用于形成扬声器。

补充地或替代地，借助压电层6也可以将偏移转换成电信号。当有声音抵达转换器单元3a-3d时，压电层6可自身发生偏移。压电层6将这一偏移转换成包含声音信息的电信号。因此，转换器单元3a-3d可用于形成传声器。因此，转换器单元3a-3d可布置在例如智能手机或类似设备中。

补充地或替代地，转换器单元3a-3d也可用于机械系统。转换器单元3a-3d例如可应用在微型泵中，因为压电层6的偏移也可被用来泵送流体。

其中，压电层6由具有压电效应的压电材料形成。

借助至少一个电极层4、5可将电信号引向压电层6，以使压电层6发生偏移。补充地或替代地，当压电层6自身发生偏移并产生电信号时，也可以借助至少一个电极层4、5引走电信号。其中，至少一个电极层4、5有利地由导电材料形成。

根据本实施例，转换器单元3a-3d包括第一电极层4和第二电极层5。借此可将电流回路闭合。在本实施例中，压电层6布置在两个电极层4、5之间。

根据本实施例，实施所述制造方法时，在载体2上形成承载层7。承载层7可形成为外延层。承载层7可用作牺牲层，该牺牲层在从转换器单元3a-3d移除载体2时被移除。如果特别是以化学方式例如至少部分地溶解且/或移除承载层7，就能更容易地将载体2与转换器单元3a-3d分离。

根据本实施例，按照阴影区域仅部分地移除承载层7。根据本实施例，承载层7构成转换器单元3a-3d的一部分。如此一来，承载层7例如可用作压电层6的配合件。承载层7可以比压电层6具有更高的刚度，使得压电层6能够朝承载层7偏移。

根据本实施例，承载层7、至少一个电极层4、5和/或压电层6上下叠置。首先在载体2上形成承载层7。在承载层上形成第一电极层4。在第一电极层4上形成压电层6。在压电层6上形成第二电极层5。作为替代方案，也可以将至少一个电极层4、5形成在载体2上。

阴影区域例如可借助蚀刻方法加以移除。借此将转换器单元3a-3d彼此分离。根据本实施例，在两个转换器单元3a、3b之间以及两个转换器单元3b、3c之间移除承载层7、至少一个电极层4、5和压电层6。在两个转换器单元3c、3d之间仅移除至少一个电极层4、5和至少一个压电层6，使得承载层7保持完好。如此一来，两个转换器单元3c、3d通过承载层7彼此连接，使得这两个转换器单元3c、3d形成联合组9。反之，两个转换器单元3a、3b则形成单体的转换器单元3a、3b。在此处未图示的替代性实施例中，在两个转换器单元3c、3d之间也可以保持至少一个电极层4、5完好，该电极层优选是最下面的电极层或者说第一电极层4。借助这个电极层4、5可为两个转换器单元3c、3d形成接地或者说基准电位。

为简单和清楚起见，电极层4、5、压电层6和承载层7在此以及在接下来的附图中仅用单独一个附图标记标示。确切地说，所述的层4-7与彼此分离的转换器单元3a-3d相对应地同样为彼此分离。然而，所述层4-7的定向有利地在所有转换器单元3a-3d中均始终相同。具体而言，每个层4-7均在可平行于载体2而布置的平面中沿着载体2延伸。除非另有说明，否则层4-7的顺序始终是相同的。

图2示出具有数个转换器单元3a-3d的膜单元1的替代性制造方法。然而为简单起见，上图中已说明过的、具有相同或相似功效的特征将不再次说明。

根据本实施例，转换器单元3a-3d至少部分地彼此分离。至少一个电极层4、5和至少一个压电层6形成为已彼此分离，以便能形成单体的转换器单元3a-3d。根据本实施例，仅承载层7整面地形成在载体2上。为了将转换器单元3a-3d至少部分地彼此分离，还须移除至少几个转换器单元3a-3d之间的承载层7。举例而言，可借助光刻工艺来实现此处所图示的至少一个电极层4、5、压电层6和/或承载层7的选择性形成。

此外，根据本实施例，至少一个转换器单元3a-3d具有至少一个缺口11a、11b。为简单起见，仅为一个转换器单元3d上的至少一个缺口11a、11b标注了附图标记。借助至少一个缺口11a、11b例如可形成到至少一个电极层4、5的电连接，以便将电信号引向这个电极层4、5或者从这个电极层引走电信号。根据本实施例，至少压电层6具有第一缺口11a，使得位于下方的第一电极层4至少部分地裸露。可以在第一缺口11a中布置此处未图示的电导体，该电导体可以形成到第一电极层4的连接。补充地或替代地，第二电极层5具有第二缺口11b。缺口11a、11b也可以作为镀通孔而例如形成在至少一个电极层4、5、压电层6和/或承载层7中，以便能形成到至少一个电极层4、5的电连接。

图3示出数个转换器单元3a-3d的侧面示意图。为简单起见，前面附图中已说明过的特征将不再次说明。

根据本实施例，转换器单元3a-3d至少部分地彼此分离。在转换器单元3a与转换器单元3b之间以及在转换器单元3b与转换器单元3c之间，除至少一个电极层4、5和压电层6外，也还移除承载层7，借此使所述的转换器单元3a-3c彼此分离。但是，所有转换器单元3a-3d仍都布置在载体2上。

在转换器单元3c与转换器单元3d之间，承载层7还是完好的，因此，这两个转换器单元3c、3d通过承载层7还彼此连接。两个转换器单元3c、3d由此形成联合组9。

图4示出数个转换器单元3a-3d的侧面示意图，其中载体2被移除。为简单起见，前面附图中已说明过的特征将不再次说明。此处所图示的实施例具有两个单体的转换器单元3a、3b和一个由两个转换器单元3c、3d构成的联合组9。

联合组9包括至少两个转换器单元3a-3d。作为补充方案或替代方案，这个联合组或另一联合组9也可以包括两个以上的转换器单元3a-3d。此外，根据本实施例，联合组9的两个转换器单元3c、3d仅平移地相对偏移布置。然而，两个转换器单元3c、3d彼此具有相同定向。在替代性实施例中，至少两个转换器单元3a-3d也可以相对转动。举例而言，至少两个转换器单元3a-3d也可以彼此相反定向。此外，根据本实施例，转换器单元3a-3d被图示为一个接一个地布置。补充地或替代地，转换器单元3a-3d也可以平面地布置在载体2上，因此除了一个接一个地布置外，转换器单元3a-3d也还并排布置。转换器单元3a-3d也可以仅并排布置。

进一步地，从转换器单元3a-3d移除载体2。举例而言，这可以通过解除载体2与第一层(在此是指承载层7)之间的连接而实现。这可以通过例如化学方法来进行。根据本实施例，例如可以通过化学方式至少部分地溶解承载层7。在此情况下，承载层7可以形成得相应较厚，使得承载层7在部分溶解后仍保持存在。在载体2价格昂贵且需加以回收利用的情况下，解除载体2与第一层(在此是指承载层7)之间的连接是有利的。举例而言，载体2可以是购置价格较贵且应加以回收利用的硅晶片。

作为补充方案或替代方案，也可以磨除载体2，直至剩下转换器单元3a-3d。这在载体2终将被破坏且/或载体2是以廉价材料制成的情况下是有利的。

图5示出膜10上的数个转换器单元3a-3d。为简单起见，前面附图中已说明过的特征将不再次说明。膜10可为聚合物层。膜10例如可由柔性材料如聚对亚苯基二亚甲基或聚对二甲苯形成。膜10的厚度可处于几微米范围内，例如5-7μm。膜10的厚度至少为0.01μm。根据本实施例，转换器单元3a-3d与膜10形成三个膜单元1a-1c。第一转换器单元3a和第二转换器单元3b分别形成一个膜单元1a和1b。另外两个转换器单元3c、3d共同形成联合组9。包含两个转换器单元3c、3d的联合组9形成单独一个膜单元1c。因此，这个膜单元1c包括膜10和两个合并成联合组9的转换器单元3c、3d。借助两个转换器单元3c、3d，膜10例如可以偏移得强烈，以便在膜单元1c用于产生声音的情况下，可以提高声压。

根据本实施例，膜单元1a-1c还通过膜10彼此连接。在后续步骤中可以分离膜单元1a-1c之间的膜10，以便将膜单元1a-1c单体化。

在将转换器单元3a-3d布置到膜10上之前，还可用增强剂增强该膜。举例而言，可将能够改善膜10的耐热性的倍半硅氧烷用作增强剂。这样就可以对膜单元1例如进行钎焊。

膜10也可以是部分固化的膜，因此，在将转换器单元3a-3d布置到膜10上时，可以形成转换器单元3a-3d与膜10之间的连接。部分固化的膜例如可经加热而固化，从而在转换器单元3a-3d与膜10之间形成材料接合连接。

图6示出膜10上的数个转换器单元3a-3f的透视示意图。为简单起见，前面附图中已说明过的特征将不再次说明。在本实施例中，膜10上布置有六个转换器单元3a-3f。其中有两个单体的转换器单元3a、3b和两个各包含两个转换器单元3c-3f的联合组9a、9b。在本实施例中，两个联合组9a、9b借助承载层7而彼此连接。

通过将载体2与转换器单元3a-3f分离并且将转换器单元3a-3f至少部分地单体化，可将转换器单元3a-3f自由地放置在膜10上。转换器单元3a-3f可以以近乎任意的布置方式和组合方式布置在膜10上。举例而言，转换器单元3a与膜10形成第一膜单元1a。这个膜单元仅包括一个转换器单元3a。第二膜单元1b也是如此，同样仅具有一个转换器单元3b。第三膜单元1c包括膜10和两个合并成联合组9a的转换器单元3c、3d。与仅用一个转换器单元3a-3f相比，借助两个转换器单元3c、3d例如可以以更高的声压产生声音。第四膜单元1d包括膜10和两个合并成联合组9b的转换器单元3e、3f。

膜单元1的设计不受限制。转换器单元3a-3f例如可在膜10上布置成近乎任意的形状。举例而言，可以将三个转换器单元3a-3f在膜10上布置成三角形，其中这三个转换器单元3a-3f和膜10形成膜单元1。转换器单元3a-3f布置完毕后，根据组合成膜单元1的方式来相应地分离膜10，以便形成单体的膜单元1。

为了形成单体的膜单元1a-1d，根据转换器单元3a-3f组合成膜单元1a-1d的方式来相应地分离膜10，例如以切割方式进行分离。

图7示出数个膜单元1a-1c的俯视示意图。为简单起见，前面附图中已说明过的特征将不再次说明。根据本实施例，膜10在转换器单元3a-3f之间至少部分地被分离且/或在联合组9a、9b之间至少部分地被分离。

在本实施例中，膜10在两个转换器单元3a、3b之间以及在这两个转换器单元与另外四个转换器单元3c-3f之间被分离。两个转换器单元3a、3b各自与膜10的一个部分形成一个膜单元1a、1b。

四个转换器单元3c-3f(其中每两个转换器单元3c、3d和3e、3f各自合并而形成两个联合组9a、9b)形成一个膜单元1c。在该膜单元中，分别是两个转换器单元3c-3f一个接一个布置，两个转换器单元3c-3f并排布置。也就是说，膜单元1c的转换器单元3c-3f布置成矩形。

膜10可被分割以形成单体的膜单元1a-1c。举例而言，可以根据哪些以及有多少转换器单元3a-3f属于膜单元1a-1c来对膜10进行切割。

如果进一步分离膜单元1c的位于两个联合组9a、9b之间的膜10，就会形成两个与图6所示相似的膜单元1。

此外，转换器单元3a-3f还具有至少一个导体12、13。至少一个导体12、13例如可形成为例如印刷在转换器单元3a-3f上和/或膜单元1a-1c上的导体层。根据本实施例，转换器单元3a-3f具有第一和第二导体12、13。第一导体12与第一电极层4连接，第二导体13与第二电极层5连接。借助至少一个电导体12、13可形成到至少一个电极层4、5的电连接。在此，仍然仅为一个转换器单元3f上的至少一个导体标注了附图标记。如此处的示意图所示，其他转换器单元3a-3e同样可具有至少一个导体12、13。

在膜单元1具有数个转换器单元3c-3f的情况下，各转换器单元3c-3f的至少一个导体12、13也可以彼此连接，以便将电信号引向所有的转换器单元3c-3f且/或从所有的转换器单元引走电信号。膜单元1的转换器单元3c-3f由此而彼此电性连接。

补充地或替代地，至少一个电导体12、13也可以布置在膜10中和/或该膜上。在将转换器单元3a-3f布置到膜10上时，形成至少一个电导体12、13与至少一个电极层4、5之间的电连接。

本发明不限于附图所示的上述实施例。也可以在权利要求书范围内进行修改，例如将出现在不同实施例中的特征予以组合。

附图标记说明

1 膜单元

2 载体

3 转换器单元

4 第一电极层

5 第二电极层

6 压电层

7 承载层

8 蚀刻区

9 联合组

10 膜

11 缺口

12 第一导体

13 第二导体

Claims (16)

1.一种用于MEMS转换器的至少一个膜单元(1)的制造方法，

其中在载体(2)上形成数个各具有至少一个电极层(4、5)和至少一个压电层(6)的压电式转换器单元(3)，

其特征在于，

从所述转换器单元(3)移除所述载体(2)，并且将所述转换器单元(3)中的至少一者布置在膜(10)上并与所述膜连接，以形成所述至少一个膜单元(1)。

2.根据上述权利要求所述的制造方法，其特征在于，将所述转换器单元(3)彼此分离地形成在所述载体(2)上，且/或，在移除所述载体(2)之前或之后将所述转换器单元(3)彼此分离。

3.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，所述转换器单元(3)以某种方式彼此分离地形成且/或被彼此分离，从而形成至少一个单体化的转换器单元(3)且/或形成至少一个由至少两个转换器单元(3)构成的联合组(9)。

4.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，在所述载体(2)上形成承载层(7)，将所述转换器单元(3)的所述至少一个电极层(4、5)和所述至少一个压电层(6)形成在所述承载层上，且/或，将所述至少一个电极层(4、5)、所述至少一个压电层(6)和/或所述承载层(7)上下叠置地形成在所述载体(2)上。

5.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，在所述载体(2)上形成第一和第二电极层(4、5)，

且/或，

将所述压电层(6)形成在所述第一与第二电极层(4、5)之间。

6.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，先形成所述第一电极层(4)，再形成所述压电层(6)，而后形成所述第二电极层(5)，且/或，首先形成所述承载层(7)。

7.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，在所述载体(2)上整面地形成所述承载层(7)、所述至少一个电极层(4、5)和/或所述压电层(6)，且/或，在所述转换器单元(3)之间将所述承载层(7)、所述至少一个电极层(4、5)和/或所述压电层(6)至少部分地移除，从而将所述转换器单元(3)至少部分地彼此分离。

8.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，分离所述转换器单元(3)时，至少在几个转换器单元(3)之间仅移除所述压电层(6)和至少一个电极层(4、5)，使得在所述这些转换器单元(3)之间至少所述承载层(7)保持完好，以便所述这些转换器单元形成联合组(9)。

9.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，在所述载体(2)上选择性地形成所述至少一个电极层(4、5)、所述至少一个压电层(6)和/或所述承载层(7)，以便形成至少部分地彼此分离的转换器单元(3)。

10.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，通过蚀刻和/或切割来移除所述至少一个电极层(4、5)、所述压电层(6)和/或所述承载层(7)。

11.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，断开所述载体(2)与所述承载层(7)之间的连接，并且/或者磨除且/或溶解所述载体(2)，以便从所述转换器单元(3)移除所述载体(2)。

12.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，将所述至少一个转换器单元(3)布置在部分固化的膜(10)上，且/或，

随后特别是通过加热来将所述膜(10)完全固化，使得所述转换器单元(3)以材料接合的方式与所述膜(10)连接。

13.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，用所述膜(10)形成数个膜单元(1)，且/或，分离两个膜单元(1)之间的区域内的所述膜(10)。

14.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，在所述至少一个电极层(4、5)、所述压电层(6)和/或所述承载层(7)中形成至少一个缺口(11)，以便能形成到所述至少一个电极层(4、5)的电连接。

15.根据上述权利要求中任一项或数项所述的制造方法，其特征在于，为所述转换器单元(3)和/或所述膜单元(1)配置至少一个电导体(12、13)以实现到所述至少一个电极层(4、5)的所述电连接，优选借助印刷方法、沉积方法和/或涂布方法将所述电导体施覆到所述转换器单元和/或所述膜单元上。

16.一种膜单元(1)，包括膜(10)和至少一个与所述膜连接的转换器单元(3)，所述转换器单元包括至少一个电极层(4、5)和至少一个压电层(6)，

其特征在于，

所述膜单元(1)按照上述权利要求中至少一项所述的方法而形成。

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